Может ли существовать два измерения времени?

Давно предполагалось, что, когда наша Вселенная возникла, три измерения пространства и одно измерение времени появились в результате Большого взрыва. Тем не менее, не утихают споры по поводу того, что таких измерений может быть больше. Фактически, добавление пары дополнительных размерностей решает несколько сложных проблем, не укладывающихся в рамки стандартной модели физики.

Эйнштейн помог понять нам то, как работает Вселенная на макроуровне. Его теории относительности играют большую роль в формировании нашего понимания физики в целом, но теория струн и квантовая физика были еще в зачаточном состоянии, когда умер Эйнштейн. С тех пор обе эти темы стали полностью обоснованными гипотезами, но у них есть определенные аспекты, которые нельзя согласовать с работой Эйнштейна.


Давайте начнем с трех измерений, с которыми мы имеем дело в повседневной жизни: их можно определить как длину, ширину и высоту. Прямая линия будет считаться одномерной. У нее есть просто длина, но нет толщины, и она может путешествовать бесконечно в обоих направлениях. Двумерные объекты, такие как круг или квадрат, имеют ширину и высоту, но не имеют глубины или «толщины». Все, что имеет длину, ширину и высоту, считается трехмерным. Время, как мы знаем, является неким четвертым измерением, поэтому ткань Вселенной формально называется пространством-временем, а не просто пространством. И здесь в игру вступает теория струн.


Итак, что такое теория струн? Традиционная физика утверждает, что Вселенная состоит из трех пространственных измерений и одного временного измерения. Сама Вселенная в основном пуста, но то, что мы можем наблюдать, как полагают, составляет лишь около 5 процентов материи (протоны, электроны, нейтроны, кварки и т.д). Примерно 27 процентов состоят из темной материи, а остальные 68 процентов связаны с загадочной неизвестной силой, которая, как считается, заставляет Вселенную расширяться, известной как темная энергия.


Теория струн, если пытаться сформулировать ее простым языком, предлагает нам представить, что сама ткань Вселенной и все в ней состоит не из мельчайших частиц, а из крошечных струн. Эти струны вибрируют на своих особых частотах, что позволяет предположить, что то, что мы воспринимаем как элементарные частицы, на самом деле вовсе не частицы, а микроструны. Некоторые предположили, что длина струны будет иметь такое же отношение к диаметру протона, как протон к диаметру Солнечной системы.


Однако для того, чтобы теория струн работала, математика требует существования многих дополнительных измерений пространства и времени. Если мы найдем доказательства существования таких измерений, и если количество дополнительных измерений составит от 10 до 26, это не только изменит наше понимание квантовой физики, но приблизит к созданию целостной и достоверной теории для всего сущего.


Может ли быть дополнительное измерение времени?


Как обычно, многие из этих теоретических аргументов ведут к работе Эйнштейна. Фактически, изучая, как время влияет на фундаментальные силы природы и законы физики, некоторые астрономы полагают, что добавление хотя бы одного дополнительного измерения времени решит одну из самых больших космологических проблем.


Видите ли, мы до сих пор не знаем наверняка, что такое гравитация и как она влияет на видимую и невидимую материю. Наше лучшее предположение, опять же теория Эйнштейна, гласит, что гравитация - это сила, созданная деформацией пространства-времени. Чем больше объект, тем сильнее он искривляет пространство-время вокруг себя и тем сильнее становится его гравитационное притяжение. Все было бы хорошо, если бы нам не пришлось объединять наши теории гравитации с квантовой теорией, но мы это делаем, и в этом заключается проблема.


Наше нынешнее понимание гравитации просто не согласуется с другими элементами квантовой механики. Остальные силы природы - электромагнитное взаимодействие, сильное и слабое ядерные взаимодействия - все вписываются в рамки микросреды, но не гравитация. Есть надежда, что, возможно, теория струн поможет разгадать эту загадку. По крайней мере, один физик утверждает, что время не одномерно.


Ицхак Барс, физик-теоретик из колледжа Университета Южной Калифорнии(США), сказал:

"Существует не одно измерение времени, а два. Новое целое измерение до сих пор оставалось для нас совершенно незамеченным. Дополнительные пространственные измерения нелегко представить - в повседневной жизни никто никогда не замечает больше трех. Любое движение, которое вы делаете, можно описать как сумму движений в трех направлениях - вверх-вниз, вперед-назад или вбок. Точно так же любое местоположение можно описать тремя числами (на Земле, широта, долгота и высота), соответствующими трем измерениям космоса. Однако могут существовать и другие измерения, если бы они были свернуты в маленькие шарики, слишком крошечные, чтобы их можно было заметить. Если бы вы переместились через одно из этих измерений, вы бы вернулись туда, откуда начали, так быстро, что никогда бы не осознали, что переместились."

Что означают дополнительные измерения времени?

Физики в основном утверждают, что время должно быть измерением, но, безусловно, есть физики, которые считают, что время - это всего лишь условность, созданная человеком. Другие утверждают, что измерений времени должно быть больше, чем считалось ранее. Что бы это значило для физики, если бы это было правдой?


Что ж, для Ицхака Барса это будет означать полную достоверность идеи путешествия во времени. Если время одномерно, как прямая линия, маршрут, соединяющий прошлое, настоящее и будущее - четко определен. Добавление другого измерения преобразует время в двухмерную плоскость, подобно плоскому листу бумаги. На такой плоскости проделать путь между прошлым и будущим и обратно не представляет сложности. Это допускало бы все виды абсурдных ситуаций, такие как знаменитый парадокс дедушки. В этом случае вы могли бы вернуться и убить своего дедушку до своего рождения.



Источник: interestingengineering.com

Просмотров: 71Комментариев: 0

Недавние посты

Смотреть все